Montaje de acoplamiento inductivo sin cables para un panel de vidrio calentado.

Un montaje de acoplamiento inductivo sin cables (10) para un montaje de panel dieléctrico calentado (15),

que comprende:

un panel dieléctrico (20) que tiene un revestimiento de óxido metálico (11) dispuesto sobre el mismo y que tiene un marco de panel (12) dispuesto sobre al menos una parte de una periferia (13) del mismo; un marco de abertura (14) que coopera con el marco de panel (12) para permitir al panel dieléctrico (20) cubrir una abertura de panel (16);

una bobina de recepción (17) que está dispuesta en el marco de panel (12) y estando en comunicación eléctrica con el revestimiento de óxido metálico (11); y

una bobina de envío (18) estando dispuesta en el marco de abertura (16), estando en comunicación eléctrica inductiva sin cables con la bobina de recepción (17), y estando en comunicación eléctrica con una fuente de energía eléctrica (24);

donde la energía eléctrica de la fuente de energía eléctrica (24), por medio de la bobina de envío (18) y la bobina de recepción (17), es utilizada por el panel dieléctrico (20) para calentar el panel dieléctrico (20), caracterizado porque la fuente de energía eléctrica (24) opera en un intervalo de frecuencia de 20 a 40 kilohercios.

Montaje de acoplamiento inductivo sin cables para un panel de vidrio calentado

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención hace referencia a la conectividad eléctrica para una unidad dieléctrica calentada. 5 Más específicamente, la invención hace referencia a la conectividad eléctrica para un panel de vidrio calentado por medio de un montaje de acoplamiento inductivo eléctrico sin cables.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Aquellos con experiencia en la técnica saben que la energía eléctrica se utiliza para producir calor en paneles dieléctricos (también conocidos como unidades) , por ejemplo, paneles de vidrio, cerámica o cerámica de vidrio, que tienen un revestimiento de película fina conductor de electricidad dispuesto sobre ellos, que normalmente no es magnético. En el pasado, las técnicas de deposición de películas, como aquellas usadas en los revestimientos por pulverización, no eran precisas, lo que resultaba en revestimientos no uniformes y como consecuencia en un calentamiento impreciso. Recientemente, la deposición de, por ejemplo, revestimientos de óxido de metal ha mejorado con el uso de procesos de depósito químico mediante vapor (CVD, en inglés) .

Los ejemplos de aplicaciones de vidrio calentado que han utilizado estos revestimientos en los últimos treinta años son puertas de congeladores y refrigeradores comerciales en supermercados, donde se dispone un revestimiento de óxido de estaño sobre una de las superficies interiores de un panel de vidrio aislante (IG, en inglés) y donde se disipa una corriente eléctrica en el revestimiento de óxido de estaño para proporcionar calor para aumentar la temperatura del vidrio por encima del punto de condensación. En dichas puertas, el calor

elimina la formación de condensación de manera que los empleados y clientes pueden ver el contenido del refrigerador/congelador después de que un sujeto haya abierto o cerrado las puertas.

Sin embargo, los revestimientos no uniformes y métodos de conexión de control eléctrico tradicionales resultan en un malgasto de energía, producen puntos fríos y calientes, y puede resultar en riesgos de seguridad en caso de que el vidrio se rompa y se exponga la película portadora de corriente. Para proporcionar energía eléctrica a dichos paneles dieléctricos calentados, normalmente se conectan cables eléctricos directamente a barras colectoras que se disponen en los paneles dieléctricos calentados o los cables eléctricos se conectan directamente a pestañas metálicas que están dispuestas sobre estas barras colectoras.

A menudo, los cables eléctricos de, por ejemplo, una fuente de energía eléctrica, son guiados por trayectorias, por ejemplo, conducto, canales de conducción, y/o bastidores y jambas de puerta/ventana, a paneles dieléctricos calentados. Potencialmente, el cableado directo a las barras colectoras o a las pestañas de metal puede ser inflexible e inseguro.

Puesto que se aplican a aplicaciones de edificios (es decir, ventanas, puertas, claraboyas, y paneles de calefacción radiante) en los Estados Unidos, las metodologías asociadas al cableado eléctrico se establecen por el National Electrical Code (NEC) . Según el NEC, cualquier cableado que tenga voltajes superiores a 42 voltios se designa como cableado de clase I, que debe protegerse del daño accidental y debe tener todas las interconexiones, empalmes, etc. dentro de una caja de conexiones aprobada. Por lo tanto, no es posible pasar el cableado directamente, para fines de portar voltaje de red y energía utilizable, a ventanas y puertas operativas y también cumplir los requisitos del NEC.

Además, la mayoría de oficiales e inspectores de código exigen que cualquier dispositivo eléctrico instalado debe tener una aprobación de Underwriter Laborator y (UL) o aprobación equivalente. También, UL no aprobará el cableado expuesto o conectores expuestos a 110-250 voltios.

Un medio de interconectar cableado, que ha sido utilizado en el pasado, es utilizar conectores de pines con un bloqueo de seguridad, pero existe inquietud en cuanto a la fiabilidad a largo plazo de dichos conectores, ya que la corrosión de los conectores puede resultar en arcos eléctricos en los conectores. Además, si el bloqueo 45 de seguridad es sorteado o está defectuoso, puede resultar en un posible shock eléctrico.

En cuanto a la conectividad a los paneles de vidrio calentado, la patente estadounidense nº 5.852.284 concedida a Teder et al. utiliza un condensador para acoplar eléctricamente a un panel/puerta de vidrio calentado, donde el acoplamiento se logra quot;ajustandoquot; la energía de una fuente de energía eléctrica por medio de la reactancia capacitiva de un circuito RC (resistencia/condensador) . Entonces, Teder conecta directamente el 50 condensador, cuya geometría debe considerarse al montarlo en el marco/bastidor de una puerta/ventana o en el espacio entre dos paneles de vidrio, al panel/puerta de vidrio calentado. Además, el valor (en faradios o porciones de los mismos) , tamaño de la placa, espaciado y material dieléctrico del condensador debe elegirse específicamente para el tamaño de vidrio y nivel de energía.

Por otro lado, la patente estadounidense nº 5.529.708 a Palmgren et al. muestra el uso de energía eléctrica de radio frecuencia en el margen de 2, 5-8 MHz, donde un sustrato no magnético tiene un revestimiento magnético dispuesto sobre el mismo, para proporcionar calefacción inductiva. Sin embargo, Palmgren no se pronuncia sobre la utilización de revestimientos no magnéticos que se encuentran normalmente en aplicaciones de vidrio calentado y que se analizan aquí. Por lo tanto, ni Teder ni Palmgren superan los defectos arriba mencionados asociados a la conexión directa de una fuente de energía a un panel de vidrio calentado.

La patente estadounidense nº 5.821.507 a Sasaki et al. proporciona una cocina eléctrica que utiliza una bobina de trabajo para generar un flujo inductivo que caliente un elemento de calefacción metálico. Un aislante separa la bobina de trabajo del elemento de calefacción metálico, y se usa una malla de alambre para soportar el alimento. Como se ilustra en las Figs. 11 y 13 de Sasaki, alternativamente, puede usarse una olla o sartén para soportar el alimento, donde la energía eléctrica se transmite desde una primera bobina de trabajo a una bobina de inducción, que a su vez suministra energía eléctrica a una segunda bobina de trabajo. La segunda bobina de trabajo genera directamente corrientes en remolino en la parte inferior de la sartén metálica, calentando así el alimento por medio de la pérdida de corriente en remolino.

La patente estadounidense nº 3.263.063 revela un aparto para evitar la formación de condensación. Se proporciona un armario de exhibición con una abertura de acceso 23 en un parte de pared inclinada 26 y está cerrada por una puerta con cristal 24. La puerta 24 consta de una unidad de acristalamiento 27 montada en un 20 marco adecuado 28 desplazable hacia delante y hacia atrás a lo largo del armario en una vía 29. Generalmente, el tipo de unidad de acristalamiento 27 comprende láminas de vidrio espaciadas 35 selladas juntas a lo largo de los bordes marginales para formar un espacio de aire 36 o cámara entre ellas. Como medio de calefacción eficiente 43, una película conductora eléctrica transparente 44 se sitúa en la superficie interior de al menos una de las láminas de la unidad de acristalamiento de múltiples láminas. La conexión eléctrica entre la película y una fuente de energía eléctrica comprende bobinas primarias y secundarias 90 y 91 montadas en el armario y la puerta y enlazadas mediante un circuito magnético común. La bobina primaria 90 se monta en la pared del armario y se conecta a una fuente de energía eléctrica mediante un cable 102 pasado por la carcasa y conectado a la bobina. La bobina secundaria 91 es portada por la puerta 79 y conectada a la película eléctricamente conductora a través de un cable 103.

Aun así, sería ventajoso buscar un medio de conectividad eléctrica indirecto para comunicar sin cables energía eléctrica a un montaje de panel de vidrio calentado que sea seguro desde un punto de vista eléctrico, con eficiencia energética y que cumpla o exceda los estándares del NEC y UL.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención hace referencia un montaje de acoplamiento inductivo sin cables para un montaje de panel dieléctrico calentado. El montaje inductivo sin cables comprende un panel dieléctrico que tiene un revestimiento de óxido metálico dispuesto sobre el mismo y un marco de panel dispuesto en al menos una parte de una periferia del mismo. El montaje de acoplamiento inductivo sin cables comprende además un marco de abertura,... [Seguir leyendo]

1. Un montaje de acoplamiento inductivo sin cables (10) para un montaje de panel dieléctrico calentado (15) , que comprende:

un panel dieléctrico (20) que tiene un revestimiento de óxido metálico (11) dispuesto sobre el mismo y

que tiene un marco de panel (12) dispuesto sobre al menos una parte de una periferia (13) del mismo; un marco de abertura (14) que coopera con el marco de panel (12) para permitir al panel dieléctrico (20) cubrir una abertura de panel (16) ; una bobina de recepción (17) que está dispuesta en el marco de panel (12) y estando en comunicación eléctrica con el revestimiento de óxido metálico (11) ; y

una bobina de envío (18) estando dispuesta en el marco de abertura (16) , estando en comunicación eléctrica inductiva sin cables con la bobina de recepción (17) , y estando en comunicación eléctrica con una fuente de energía eléctrica (24) ; donde la energía eléctrica de la fuente de energía eléctrica (24) , por medio de la bobina de envío (18) y la bobina de recepción (17) , es utilizada por el panel dieléctrico (20) para calentar el panel dieléctrico (20) , caracterizado porque la fuente de energía eléctrica (24) opera en un intervalo de frecuencia de 20 a 40 kilohercios.

2. El montaje de acoplamiento inductivo sin cables de la reivindicación 1, donde el panel dieléctrico (20) es transparente. 20

3. El montaje de acoplamiento inductivo sin cables de la reivindicación 1, donde el revestimiento de óxido metálico (11) es un revestimiento de película fina de óxido metálico dopado conductor eléctricamente dispuesto en una superficie del panel dieléctrico (20) .

4. El montaje de acoplamiento inductivo sin cables de la reivindicación 3, donde el revestimiento de película 25 fina (11) es de un micrón o menos de grosor.

5. El montaje de acoplamiento inductivo sin cables de la reivindicación 3, donde el revestimiento de película fina (11) comprende un revestimiento de baja emisividad térmico.

6. Un montaje de panel arquitectónico que comprende el montaje de acoplamiento inductivo sin cables de la reivindicación 1, donde el marco del panel es un bastidor y el marco de abertura es una jamba.

7. Un montaje de panel comercial que comprende el montaje de acoplamiento inductivo sin cables de la reivindicación 1.

8. Un montaje de panel de automóvil que comprende el montaje de acoplamiento inductivo sin cables de la reivindicación 1.

9. Un montaje de panel de aparato que comprende el montaje de acoplamiento inductivo sin cables de la 35 reivindicación 1.

10. Un montaje de panel de vidrio aislante, que comprende:

una primera lámina de vidrio y una segunda lámina de vidrio, teniendo la primera lámina de vidrio una superficie mayor con un revestimiento de película fina conductora dispuesta sobre la misma, al menos dos barras colectoras dispuestas sobre el revestimiento de película fina conductora, y las láminas de vidrio teniendo un marco de panel dispuesto sobre al menos una parte de una periferia de las mismas; un espaciador dispuesto entre las dos láminas de vidrio en una periferia de las mismas, formando el espaciador un hueco entre las dos láminas de vidrio, y siendo las barras colectoras adyacentes al hueco; un marco de abertura que coopera con el marco del panel para permitir a las láminas de vidrio cubrir

una abertura del panel; una bobina de recepción que está dispuesta en el marco del panel y la bobina de recepción estando en comunicación eléctrica con las láminas de vidrio; y una bobina de envío estando dispuesta en el marco de abertura, estando en comunicación eléctrica inductiva sin cables con la bobina de recepción, y estando en comunicación eléctrica con una fuente de 50 energía eléctrica; donde la energía eléctrica de la fuente de energía eléctrica, por medio de la bobina de envío y la bobina de recepción, es utilizada por las láminas de vidrio para calentar las láminas de vidrio, caracterizado porque la fuente de energía eléctrica opera en un intervalo de frecuencia de 20 a 40 kilohercios.

11. Un método de fabricación de un montaje de acoplamiento inductivo sin cables, que comprende:

disponer una bobina de recepción en un marco de panel de un panel dieléctrico; y disponer una bobina de recepción en un marco de abertura, cooperando el marco de abertura con el marco de panel para permitir al panel dieléctrico cubrir una abertura del panel; donde la bobina de recepción y la bobina de envío son capaces de comunicación eléctrica inductiva sin cables, caracterizado por proporcionar energía eléctrica a la bobina de envío por medio de una fuente de energía eléctrica, donde la fuente de energía eléctrica opera en un intervalo de frecuencia de 20 a 40 kilohercios.

12. El método de la reivindicación 11, donde el panel dieléctrico tiene un revestimiento de película fina de óxido metálico dopado eléctricamente conductor dispuesto sobre una superficie del panel. 15

13. El método de la reivindicación 12, donde el revestimiento de película fina comprende un revestimiento de baja emisividad.